Question

【題目】小王同學參加了學校物理興趣小組，在與同學探究“沙子和水誰的吸熱本領大”時，用兩個相同的容器分別裝有質量都是200g的沙子和水，用兩只完全相同的酒精燈在相同環境下分別加熱．他們繪制出沙子與水的溫度隨加熱時間變化的圖象如圖所示．已知酒精的熱值是3.0×107J/kg；水的比熱容是4.2×103J/（kg℃），設加熱時酒精燈平均每分鐘消耗0.8g酒精． 則：

（1）圖中a圖是（填沙子或水）吸熱升溫的圖象
（2）給水加熱持續了10min時間，消耗的酒精如果完全燃燒將放出J的熱量．
（3）沙子的比熱容為 ．

Answer 1

【答案】
（1）沙子
（2）2.4×105
（3）0.91×103 J/（kg?℃）
【解析】（1）圖a表示的是沙子吸熱升溫的過程，因為沙子和水的質量相等，吸收相同熱量時，沙子的比熱容比水小， 從公式△t= 可知，沙子溫度升得多．（2）由于酒精燈平均每分鐘消耗0.8g酒精，則加熱10min時間消耗的酒精為：
m=0.8g×10=8g=8×10﹣3kg，
所以，Q放=mq=8×10﹣3kg×3.0×107J/kg=2.4×105J；（3）由圖b知，在2min時間內，△t水=70℃﹣20℃=50℃，
Q水吸=c水m水△t水=4.2×103J/（kg℃）×0.2kg×（70℃﹣20℃）=42000J，
由于相同時間內酒精燈燃燒放出相同的熱量，則在2分鐘的時間內，
Q沙吸=Q水吸=42000J，
由圖a知加熱2min，沙子的溫度從20℃上升到250℃，
△t沙=250℃﹣20℃=230℃，m沙=200g=0.2kg，
所以，c沙= = ≈0.91×103J/（kg℃）．
答：（1）沙子；（2）2.4×105；（3）0.91×103 J/（kg℃）．
【考點精析】解答此題的關鍵在于理解熱量的計算的相關知識，掌握熱量的計算： ① Q吸 = cm△t升=cm(t-t0) （Q吸是吸收熱量，單位是焦耳；c 是物體比熱，單位是：焦/(千克?℃)；m是質量；t0 是初始溫度；t 是后來的溫度． ）② Q放 =cm△t降=cm(t0-t) ③ Q吸 = Q放．